一张图搞懂高强螺栓的间距!
一张图搞懂高强螺栓的间距!
螺栓间距要求
高强度螺栓在排布时尽量采用紧凑布置,其连接中心要与被连接构件截面的重心尽量一致。螺栓的间距、边距和端距容许值详见下图以及表格(取至《钢结构设计标准》GB 50017-2017第11.5.2条中的表11.5.2)
螺栓间距要求的原因
1.紧固件的最小中心距和边距:
1)在垂直于作用力方向:
①应使钢材净截面的抗拉强度大于或等于钢材的承压强度;
②尽量使毛截面屈服先于净截面破坏;
③受力时避免在孔壁周围产生过度的应力集中;
④施工时的影响,如打铆时不振松邻近的铆钉和便于拧紧螺帽等。
2)顺内力方向,按母材抗挤压和抗剪切等强度的原则而定:
①端距2d,是考虑钢板在端部不致被紧固件撕裂;紧固件的中心距,其理论值约为2.5d,考虑上述其他因素取为3d。
2紧固件最大中心距和边距:
1)顺内力方向:取决于钢板的紧密贴合以及紧固件间钢板的稳定;
2)垂直内力方向:取决于钢板间的紧密贴合条件
实际设计一般采用以下步骤:
①根据连接件的实际尺寸及强度要求,确定螺栓直径和长度;
②依据压紧面的外形等具体情况,排布螺栓位置和个数;
③螺栓间距满足上述规范及公司设计规范要求(没有密封和防松要求的除外);
另外,螺栓排布经常因为空间结构受限,容易忽视一些问题。下面总结几个实践中经常出现的问题:
①压力线:即相邻两颗螺栓的中心连线。压力线要确保压在法兰面上,避免压力线在法兰一侧或压力线下存在结构缺口等情况(见下示意图),会导致夹紧力不均匀或压不紧,很容易导致油脂泄漏,故对密封平面尤为重要。
②内外螺纹强度需要校核。通常为了密封或螺栓防松需要足够的夹紧力,如果螺栓个数设计过少,单螺栓受力过大,容易发生断裂,或铝减速箱螺纹强度不够,内螺纹容易发生塑性变形或滑丝。
③螺栓孔的边距足够,螺栓孔中心尽量要在零件边缘以内,见下示意图。
总之,螺距间距是否合理,一般不是直接表现出来,而是在可靠性测试时暴露出来,比如螺栓断裂、箱体螺纹孔滑牙、箱盖螺钉孔开裂、螺栓松动、密封漏油、轴承失效、噪音等。因此,螺栓间距设计既要保证螺栓受力合理,做到压紧面面压尽量一致,也要保证连接的可靠性,还要兼顾结构的排布。